BIM experiences

Hacia una gestión digital de la red de carreteras

Experiencias

I. Evaluación previa

El avance de la digitalización en todos los aspectos de la sociedad es imparable (big data, telefonía 5G, internet de las cosas, tecnologías blockchain…). El Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana (MITMA) afronta este reto en su Estrategia de Transportes, movilidad, y agenda urbana, así como desde la Presidencia de la Comisión Interministerial para la incorporación de la metodología BIM (Building information modelling) en la licitación pública.

La Dirección General de Carreteras del MITMA (DGC) trabaja asimismo en esta transformación digital para incorporar la metodología BIM.

La incorporación de la metodología BIM depende en un 80% de las personas y los procesos y un 20% de la tecnología. Este proceso supone un enorme desafío en la DGC, por varias razones:

  • La gran extensión de la red en servicio: La Dirección General de Carreteras gestiona a día de hoy más de 26.000 km de tronco principal de carreteras, autovías y autopistas, a los que hay que sumar el resto de viales que conforman la red (vías de servicio, ramales de enlace, glorietas, etc).

  • La organización de la DGC en servicios centrales (Subdirecciones) y en servicios periféricos (Demarcaciones de Carreteras), con un total de 1.900 empleados, lo que da una idea de la complejidad de su organización y de sus procedimientos.

  • Vías gestionadas mediante diferentes modalidades de gestión:

    Gestión directa: Red no concesionada, dividida en 150 sectores. Cada sector incluye tramos de autovías, de carreteras convencionales, etc.

    Gestión indirecta: Autovías concesionadas en el programa de autovías de primera generación, junto con la autovía en concesión A-66 Benavente – Zamora; autovías y autopistas de peaje gestionadas actualmente por SEITTSA y autopistas de peaje en concesión.

La incorporación de la nueva metodología de trabajo BIM difiere de los usos y costumbres aplicados en los procedimientos administrativos durante décadas en la DGC. La DGC realizó una evaluación integral previa e identificó la necesidad de una serie de actuaciones previas de transformación de la gestión. Estas actuaciones no constituyen en sí mismos resultados de implantación BIM, pero son ineludibles a la hora de conseguir la plataforma de trabajo única y la base de datos interoperable que configure el escritorio de todos los empleados de la citada Dirección General, las empresas contratistas o los ciudadanos.

II. Comité BIM DGC y grupos de trabajo

Entre otras iniciativas, la DGC ha impulsado desde principios del año 2020   la creación de varios grupos de trabajo internos, asociados a distintas líneas de actuación con el objetivo de  avanzar en dicho proceso de digitalización que permita la adaptación a la metodología de trabajo BIM. En concreto se trabaja en:

  • Digitalización de la información y del expediente administrativo

  • BIM gestión de activos (BIM COEX)

  • BIM innovación en proyecto y obra

Actuación de digitalización de la información y del expediente administrativo

Uno de los grupos trabaja en la digitalización del expediente administrativo que sustenta la gran mayoría de las actuaciones de la Dirección General y la consecuente digitalización de la información, como entorno colaborativo sobre el que establecer el marco legal propio de los contratos administrativos.

Para ello se ha desarrollado el sistema NUDO cuyo objetivo es:

  • El establecimiento de una única plataforma de trabajo colaborativo.

  • La disponibilidad de un entorno común de datos, accesible a todos los interesados.

  • La creación del expediente electrónico único.

En la actualidad, ya está operativo para determinados procedimientos necesarios para la gestión de los contratos de la Dirección General y se está desarrollando para satisfacer las necesidades de la Dirección General de Carreteras en lo referente a la tramitación administrativa de sus procedimientos y que servirá de base hacia el establecimiento de la metodología BIM.

Actuación BIM de gestión de activos (BIMCOEX)

El Grupo de trabajo denominado ‘BIM de Gestión de Activos’ (también conocido como ‘BIM COEX’) tiene como objetivo reflexionar sobre los nuevos planteamientos y necesidades en cuanto a digitalización de la red de carreteras en servicio para implantar las herramientas necesarias y  actualizar las aplicaciones existentes

La reflexión de partida en este grupo de trabajo de digitalización es tener en cuenta que las actividades relacionadas con la gestión de la red de carreteras en servicio no son las mismas que las actividades a desarrollar durante el proyecto y obra de un nuevo tramo de la red. Es por ello que quizás algunos recursos habituales empleados en la metodología BIM a nivel de proyecto y obra de nueva implantación (como por ejemplo un modelado 3D de todos los elementos existentes en la red) puedan tener menos de interés en un sistema BIM de gestión de activos. 

No obstante, todo el planteamiento de digitalización para la gestión de la red de carreteras en servicio se basa en los principios básicos de la metodología BIM: comunicación, integración e interoperabilidad. En particular: bases de datos en formatos estándares de carreteras, trabajo colaborativo en base a información centralizada y vinculada entre sí, empleo de nubes y servidores comunes…).

Por otra parte, la gestión de una red de carreteras en servicio ya consta de un grado inicial de digitalización y de unos sistemas o aplicaciones de gestión que habrá que adaptar a los principios básicos mencionados en el apartado anterior. Este aspecto puede por tanto complicar en cierto grado el camino hacia el objetivo final de un BIM de gestión de activos.

Entre los objetivos marcados por este grupo de trabajo se encuentran los siguientes:

  • Que los responsables (a todos los niveles) de la gestión de cada tramo de la red de carreteras en servicio tengan acceso en todo momento y en tiempo real a:
    • El inventario de todos los elementos que componen la red con su georreferenciación
    • La auscultación o inspección de todos los elementos de la red
    • El estado de conservación de dichos elementos
    • La accidentalidad en cada tramo, junto con su clasificación en TCA, etc
    • Las actuaciones de conservación realizadas en cualquier punto de la red así como las planificadas y/o proyectadas
    • El estado de los expedientes de explotación y de uso y defensa en cualquier punto de la red
  • Que se pueda obtener de manera rápida y sencilla información y estadísticas de la red por parte de los responsables en la DGC
  • Que se pueda cruzar información georreferenciada de las distintas bases de datos para poder llevar a cabo estudios de muy diversos tipos por parte de los técnicos de la DGC (proyectos de mejoras de elementos, de seguridad vial o de aumento de capacidad; estudio de la necesidad de nuevos accesos o de nuevas estaciones de recarga de vehículos eléctricos, etc).

En particular, dicho grupo de trabajo ha canalizado sus primeros pasos en las siguientes líneas de actuación:

  1. Geometría de base: ejes, líneas y cartografía. Su objetivo es disponer de un único inventario geométrico oficial y actualizado en todo momento de la red que sirva como base para su gestión. También tiene como objetivo implementar el uso de las nuevas tecnologías para la obtención de datos geométricos (nubes de puntos, captura automática de marcas viales, modelados 3D para ciertos tramos o elementos de la red…).
  2. Actuaciones de conservación. Su objetivo es conseguir una base de datos georreferenciada de todas las actuaciones de conservación que se llevan a cabo en cualquier punto de la red, desde su planificación hasta su ejecución.  Dicha base de datos podrá ser consultada, con diferentes niveles de permisos, por todos los actores implicados en la gestión de la red. Además, dicha base de datos estará vinculada a la base de datos geométrica y de inventarios de elementos, de forma que siempre que se acometa una actuación de conservación en la red, se actualicen el resto de bases vinculadas.
  3. Inventarios y reconocimientos de estado. Se trata de integrar y hacer interoperable las aplicaciones de gestión existentes actualmente en materia de inventario de elementos y de reconocimientos de estado. Para ello se desarrollarán nuevos estándares para las bases de datos, basados en los formatos internacionales existentes a día de hoy (IFC carreteras,.).
  4. Aplicación de partes de trabajo de conservación y agenda de estado. Uno de sus objetivos es conseguir que toda operación llevada a cabo dentro de los contratos de conservación y explotación quede vinculada al resto de sistemas de gestión (inventarios, actuaciones de conservación…), incluyendo las relaciones valoradas mensuales de los contratos correspondientes.
  5. Operaciones de uso y defensa (explotación). Dentro de sus objetivos se encuentra el conseguir la tipificación en la codificación de los expedientes de explotación, su georreferenciación en toda la red, el soporte para la toma de decisiones en los expedientes de autorización de accesos, de ocupación de dominio público, etc.

Estandares y guías en materia de BIM COEX

El proceso de digitalización descrito en los epígrafes anteriores se funda en los principales estándares internacionales en la materia, entre los que cabe destacar:

  • Norma ISO 55.001 de ‘Gestión de Activos’
  • Norma ISO 19.650 ‘Organización y digitalización de la información en obras de edificación e ingeniería civil que utilizan BIM (Building Information Modelling)’

Además, existen una serie de guías desarrolladas por diferentes organizaciones del sector de carreteras que se han basado en el estudio de casos de diversas organizaciones y que pueden ayudar a la implementación de la digitalización y metodologías BIM para la gestión de una red de carreteras en servicio:

  • CEDR – ‘Implementation Guide for an ISO 55001 Asset Management System. A practical approach for the road sector in Europe’ (año 2017)
  • AASHTO – ‘Transportation Asset Management Guide’ (año 2020)

La DGC participa además en los distintos foros de intercambios de experiencias, tanto nacionales como internacionales, en cuanto a digitalización en materia de gestión de activos y empleo de metodologías BIM.

  • Asociación Mundial de Carreteras (PIARC) - Comité Técnico TC 3.3 de ‘Gestión de activos viales’.
  • Asociación Técnica de Carreteras (ATC) - Comité Técnico C6 de ‘Conservación y gestión’
  • Asociación Española de la Carretera (AEC)

En dichos foros se encuentran representadas otras grandes administraciones o empresas públicas competentes en carreteras así como representantes del sector privado (empresas de conservación, concesionarias, ingenierías, constructoras…). Las administraciones y empresas públicas con una red de carreteras de cierta magnitud se encuentran en este mismo proceso de reflexión y de transformación de sus sistemas de gestión, compartiendo similares inquietudes a las de la propia DGC.

Actuación de innovación en proyecto y obra

En las fases de proyecto y obra se ha analizado cómo se proyectan y ejecutan actualmente las obras de carreteras, no sólo  en el aspecto tecnológico, en permanente evolución, sino también en cuanto a la participación de los diferentes agentes implicados (proyectistas, dirección de proyecto, supervisión de proyectos, constructoras, dirección de obra y sus asistencias técnicas, etc.), el análisis de sus necesidades y cómo se gestiona la documentación generada.

El BIM de proyecto pretende que los implicados en esta fase accedan a la información que necesitan y que se defina la infraestructura hasta el grado de precisión deseado. La fijación del nivel de precisión es un aspecto relevante, ya que no resulta eficiente que todos los elementos integrantes en una obra civil se definan a un mismo nivel de definición (por ejemplo, en el caso de las armaduras de las estructuras, sería muy costoso y de utilidad reducida definir geométricamente cada armadura en una pieza de hormigón, salvo que se trate de un  elemento singular por su dificultad de ejecución)..

Asimismo, la información del BIM de proyecto pretende que ésta pueda transferirse eficazmente a la fase de la obra sin pérdida de datos, con independencia del software comercial empleado en el modelado, para que los agentes implicados en esta fase puedan enriquecerlo hasta el “as built” (por ejemplo, con la información generada por el control de calidad, con la geometría realmente construida, etc.) y explotarlo (programación de obra, estudio de medios auxiliares, certificación de la obra, etc.).

Por último, no toda la información del modelo BIM en la fase de proyecto y obra será necesaria para la explotación y conservación ordinaria de la infraestructura, pero al menos una parte debe ser transferida al BIM de gestión de activos. Por tanto, se trabaja para definir con precisión la taxonomía del BIM del proyecto y obra para que éste pueda ser “leído” automáticamente por el BIM de gestión de activos una vez finalice la obra.

III. Valoración

La metodología BIM solo generará valor al sector de la construcción cuando esté integrada por todos los agentes que intervienen en el ciclo de vida de la infraestructura, permitiendo que la información fluya entre fases e implicados. Para ello, la interoperabilidad será la clave debido a la diversidad de las aplicaciones que existen o se crearán en el futuro para resolver las distintas necesidades a los que se enfrentan proyectistas, constructoras, conservadoras y explotadores de carreteras a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura.

La DGC es consciente de su papel tractor sobre el sector de la construcción y trabaja para adaptarse a la transformación que implica BIM y para definir con concreción los requisitos de trabajo y entregables en BIM que constituirán su forma habitual de trabajo en los próximos años.